فهرست مطالب

  • سال ششم شماره 9 (اسفند 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/12/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • امین سعیدی، آیدین سلیمی اصل*، مقصود شلوندی صفحات 1-12

    در کارگاه های تولیدی و کارخانه ها برای تولید یک کالا مسیری را برای انجام فرایند تولید در نظر می گیرند. به دلیل انجام چندین فرایند برای رسیدن به یک محصول نهایی، مسیر فرایند تولید در برگه هایی ذخیره می شود. این برگه ها نشان دهنده مسیری است که یک کالا با توجه به آن مسیر تولید می شود. با ورود کامپیوترها به عرصه صنعت، برگه های فرایند تولید از طریق این سیستم ها ایجاد شدند. بعلاوه بعضی نرم افزارها توسعه پیدا کردند تا برنامه فرآیند تولید را به صورت اتوماتیک ایجاد کنند که به سیستم های فرایند تولید کامپیوتری CAPP مشهور هستند. در این تحقیق نرم افزاری تهیه شده است که اقدام به شناسایی و استخراج مشخصه های قطعه نموده و داده های خامی را برای سیستم های CAPP ارائه می کند. این نرم افزار علاوه بر شناسایی و استخراج مشخصه های قطعات استوانه ای اقدام به ایجاد برنامه فرایند تولید به صورت نیمه اتوماتیک می نماید. قطعات بعد از شناسایی مشخصاتشان بر همین اساس دسته بندی می شوند و با مشخصه های مربوط به بانک اطلاعاتی که از قبل ایجادشده است مقایسه می شوند و درنهایت نرم افزار، یک یا چند برنامه فرایند مناسبی را برای قطعات پیشنهاد می کند. همچنین قطعات جدید می توانند دوباره در بانک اطلاعاتی برای استفاده ذخیره گردند. نرم افزار ایجادشده توسط چندین قطعه ی استوانه ای مورد آزمایش و راستی آزمایی قرار گرفت و نتایج رضایت بخشی را ارائه داد؛ بنابراین، این نرم افزار می تواند با دقت بالایی در کارگاه های ماشین کاری مورداستفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: برنامه ریزی فرایند، CAPP، استخراج مشخصه ها، برگه های مسیر
  • جواد عیسی آبادی بزچلوئی، محمد صدیقی، رامین هاشمی* صفحات 13-24

    فرآیند نورد در کانال همسان زاویه دار، یکی از روش های تغییرشکل پلاستیک شدید می باشد که به منظور دستیابی به مواد فوق ریزدانه مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، به بررسی اثر دمای فرآیند نورد در کانال همسان زاویه دار بر روی خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم 5083 در پاس های مختلف پرداخته شد. فرآیند نورد در کانال همسان زاویه دار در دماهای محیط، 200 و 300 سانتیگراد و با استفاده از روانکار در پاس های مختلف بر روی نمونه ها انجام گرفت. خواص مکانیکی و شکست نمونه ها به وسیله آزمون کشش تک محوره، آزمون میکروسختی و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده شد که با افزایش تعداد پاس های فرآیند نورد در کانال همسان زاویه دار در یک دمای مشخص استحکام تسلیم، استحکام کششی نهایی و میکروسختی نمونه ها افزایش می یابد که این افزایش در پاس های ابتدایی با شیب بیشتری اتفاق می افتد، در حالی که تغییر طول نمونه تا شکست کاهش می یابد. با مقایسه خواص مکانیکی نمونه ها بعد از انجام فرآیند نورد در کانال همسان زاویه دار در یک پاس مشخص در دماهای مختلف مشاهده شد که با افزایش دما استحکام تسلیم، استحکام کششی نهایی و میکروسختی نمونه ها نسبت به دمای محیط اندکی کاهش یافته ولی مقدار تغییر طول نمونه تا شکست و به دنبال آن شکل پذیری نمونه ها بهبود یافته است. به طوری که در پایان پاس سوم، استحکام تسلیم و سختی نمونه های عبور داده شده در دمای 300 درجه سانتیگراد نسبت به دمای محیط به ترتیب 14.8% و 8.5% کاهش و درصد تغییر طول نمونه تا شکست 22.2% افزایش یافته است.

    کلیدواژگان: نورد در کانال همسان زاویه دار، آلیاژ آلومینیوم 5083، خواص مکانیکی، میکروسکوپ الکترونی روبشی، دما
  • مهدی مهری، محمدرضا خانزاده قره شیران*، حمید بختیاری صفحات 25-36
    در این تحقیق تاثیر شکل هندسه پین ابزار بر تغییرات خواص مکانیکی و ریزساختاری منطقه جوش و نزدیک به آن در فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی لب به لب آلیاژ آلومینیومGost 4784-97 با استفاده از دو نوع پین ابزار مخروطی رزوه دار و استوانه ای بررسی شد. جهت مطالعه ریزساختاری از آزمون متالوگرافی توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترون روبشی و برای بررسی اثر چرخش پین بر خواص مکانیکی اتصال، از آزمون کششی و ریز سختی سنجی استفاده شد. نتایج آزمون متالوگرافی نمایانگر سطح ظاهری صاف و صیقلی نمونه های جوشکاری شده با پین استوانه ای رزوه ریز است. آنالیز EDS نشان دهنده رسوبات آلومینیوم، منیزیم، منگنز و آهن به رنگ روشن و رسوبات اکسیژن، منیزیم، آلومینیوم و سیلیسیوم به رنگ تیره در تصاویر بوده است. آزمون ریز سختی سنجی نشان داده که بیشترین میزان سختی در منطقه جوش توسط ابزار استوانه ای رزوه درشت حاصل شده و دلیل آن کار مکانیکی شدید و دمای بالا حین فرایند جوشکاری بوده که باعث تشکیل دانه های بسیار ریز در منطقه اغتشاش، به وسیله مکانیزم تبلور مجدد دینامیکی بوده است. استحکام کششی همه نمونه های جوشکاری شده از استحکام کششی فلز پایه بیشتر بوده و این موضوع بیانگر عدم وجود عیوب در جوش ها و همچنین بیانگر به دست آمدن ریزساختار مناسب در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بوده که باعث بهبود خواص مکانیکی در منطقه جوش شده است.
    کلیدواژگان: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، آلومینیوم Gost 4784-97، هندسه پین، خواص مکانیکی
  • رضا حمزه لو*، امیر رفاهی اسکوئی، مصطفی ورمزیار صفحات 37-44
    در این مقاله، با ارائه و تشریح روشی مبتنی بر تکنیک مثلث بندی در روش نورساختار یافته، گزارشی از طراحی و ساخت یک دستگاه ضخامت سنج غیرتماسی اپتیکی ارزان قیمت با استفاده از منبع نور لیزر با الگوی خطی و با دقت اندازه گیری قابل قبول mm 0.1 ± ارائه شده است. بمنظور ارزیابی نحوه تاثیر تغییرات پارامترهای عمق اسکن و شدت نور محیط بر فرآیند اندازه گیری و دقت ابرنقاط خروجی دستگاه و تعیین مقادیر بهینه آن، آزمون های لازم طراحی و اجرا گردیده شد. تجهیزات سخت افزاری مورد استفاده شامل یک منبع نورخطی لیزر 5 میلی وات و یک دوربین وب کم و میکروکنترلر بورد Arduino به همراه سنسور سنجش شدت نور محیط GY-30 بوده و بخش پردازش تصویر و محاسبات تولید و بازسازی ابرنقاط تحت نرم افزار Matlab و ارزیابی دقت ابعادی مدل ابرنقاط حاصله از عملیات اسکن و مقایسه با قطعه مرجع در نرم افزار Geomagic Qualify صورت پذیرفته است.
    کلیدواژگان: ابرنقاط، اندازه گیری ابعادی، پردازش تصویر، عمق اسکن، لیزر
  • بهزاد محمدخانی حاجی خواجه لو، رامین مشک آبادی* صفحات 45-53
    در این مقاله، اثر توزیع اندازه ذرات پودر های فلزی بر چگالی و استحکام قطعات تولیدشده تحت بارگذاری ضربه ای با سرعت بالا مورد بررسی قرار می گیرد. آزمون های تجربی بر روی پودر آلومینیوم توسط سامانه تفنگ گازی انجام شده است. در این راستا، پودر آلومینیوم خالص با سه اندازه ذره متفاوت، تحت تراکم قرار گرفته و چگالی و استحکام قطعات متراکم شده، مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که بیشترین مقدار چگالی، مربوط به بزرگ ترین توزیع اندازه ذرات است. به منظور ارزیابی اثر مخلوط کردن ذرات پودر با توزیع اندازه های متفاوت در خواص قطعات متراکم شده، سه پودر اولیه با نسبت های وزنی متفاوت، با یکدیگر ترکیب شده اند. نتایج حاصل نشان می-دهد با افزایش سهم پودر با اندازه ذرات بزرگ تر، چگالی قطعه مرکب افزایش می یابد ولی این امر تاثیر مشخصی بر استحکام ندارد. در ادامه یک مدل سازی ریاضی با استفاده از روش شبکه های عصبی جهت پیش بینی چگالی قطعات متراکم شده، ارائه گردیده است. در این روش، مقادیر تجربی به دست آمده، به عنوان ورودی روش شبکه عصبی مورداستفاده قرار می گیرند. مقایسه مقادیر پیش بینی شده توسط این مدل با نتایج بدست آمده از آزمایش، انطباق بسیار مناسبی را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: تراکم دینامیکی پودر، پودر آلومینیوم، تفنگ گازی، بارگذاری ضربه ای، شبکه عصبی مصنوعی
  • محمد خوران، حسین امیرآبادی*، بهمن آذرهوشنگ صفحات 54-62
    آزمون تک دانه ساینده یکی از آزمایش های اولیه برای شناخت بنیادی رفتار ماده و مکانیزم شکل گیری براده تحت فرایند سنگ زنی است. در این آزمایش یک دانه به نمایندگی از دانه های موجود در چرخ سنگ، با قطعه کار درگیر خواهد شد و تفسیر نتایج آن کمک قابل توجه ای در شناخت رفتار سنگ زنی این ماده می کند و مکانیزم براده برداری ماده را تعیین خواهد نمود. پلی اتراترکتون به دلیل خواص منحصر به فرد مکانیکی و شیمیایی اش در صنایع هوا و فضا و مهندسی پزشکی مورد توجه قرار گرفته است. یکی از کاربردهای این ماده ساخت ایمپلنت ها در صنایع پزشکی است. در این آزمایش تاثیر ضخامت براده برداشته نشده بر روی مکانیزم شکل گیری براده پلی اتراترکتون مطالعه گردیده است. آزمایش های متعددی در عمق های برشی مختلف (شروع از 1 میکرومتر) و سرعت های برشی متفاوت (5، 10 و 15 متر بر ثانیه) انجام گرفت. با افزایش سرعت برشی، به انرژی مخصوص بالاتری نیاز است و مقدار انرژی مخصوص در حداکثر عمق برش به مقدار j/mm3 2.5 میل می کند.
    کلیدواژگان: سنگ زنی، آزمون تک دانه ساینده، پلی اتر اترکتون، سرعت برشی، انرژی مخصوص سنگ زنی
|
  • Amin Saidi, Aydin Salimiasl *, Maghsoud Shalvandi Pages 1-12

    A manufacturing route is defined for any product in all of the manufacturing workshops and the factories. Since, different numbers of processes are conducted on a product, the processing routes are saved on some manual sheets. These sheets show the details of process planning for any product during the manufacturing route. By entering the computers to industry, the route sheets started to be produced using of the computers. Moreover, some software's were developed to automatically produce the process planning programs which are known as Computer Aided Process Planning (CAPP) systems. In this research, a CAPP based software is developed for feature recognition and extraction of the cylindrical parts to provide the raw data of the CAPP systems. On the other hand, except for the feature extraction of cylindrical parts, this program is be able to create the process planning program in a semiautomatic manner using of its extracted feature data. After recognition and extraction of the features, the parts are classified and are compared with the created data base features and one or more process planning program is suggested finally. Also, the new parts again can be saved for using in the program data base. This program results were compared with a different number of created process planning route sheets and the results confirmed the program reliability. Therefore, this program can be used in machining workshops with a high accuracy.

    Keywords: Process planning, CAPP, Feature Extraction, Route sheets
  • Javad Eisaabadi Bozcheloei, M. Sedighi, Ramin Hashemi * Pages 13-24

    The equal channel angular rolling (ECAR) process is one of the methods of severe plastic deformation that is considered to obtain ultrafine-grain materials (UFG.( In this study, the effect of temperature on the mechanical properties of 5083 aluminum alloy was investigated in this process. Equal channel angular rolling process was performed at the temperatures 25℃ (room temperature), and 200 and 300℃. The equal channel angular rolling was used as a lubricant. The evaluation of mechanical properties and fracture mode of the samples was assessed using uniaxial tensile test, micro-hardness test and scanning electron microscope (SEM). The results revealed that by increasing number of ECAR passes at a specific temperature, yield strength, ultimate tensile strength and micro-hardness increased in which that increasing rate is more higher at the initial passes than the last ones, while the elongation decreased, contrarily. Study of the mechanical properties of the samples after applying the ECAR process in a specified pass at different temperatures showed that by increasing the temperature, the yield strength, ultimate tensile strength and micro-hardness of samples decreased in comparison with the samples processed in the ambient temperature. However, the elongation was improved. As a quantitatively results, at the end of the third pass at 300°C, the yield strength and micro-hardness of the samples decreased by 14.8% and 8.5%, respectively, in comparison with the samples processed in the ambient temperature, and the elongation increased by 22.2%.

    Keywords: ECAR, Aluminum alloy 5083, Mechanical properties, SEM, Temperature
  • Mahdi Mehri, Mohammadreza Khanzadehgharahshiran *, Hamid Bakhtiari Pages 25-36
    In this study, the effect of tool pin geometry on the mechanical and microstructural changes in the weld region and near it was investigated in the Friction Stir Welding process of butt joint of GOST 4784-97 aluminum alloy, using two types of threaded conical and cylindrical tool pins. To study the microstructure, a metallographic analysis using optical microscope and scanning electron microscope was used, and a tensile and micro hardness tests were used to investigate the effect of pin rotation on the mechanical properties of the joint. The results of the metallographic survey show a smooth and polished surface of the welded specimens with fine threaded cylindrical pin. The EDS analysis indicates the precipitates of aluminum, magnesium, manganese and iron in bright colors and the precipitates of oxygen, magnesium, aluminum, and silicon in the dark colors in the images. The micro-hardness analysis has shown that the highest degree of hardness in the weld region is obtained by coarse threaded cylindrical tool; and its reason was hard mechanical work and high temperature during the welding process, which led to the formation of very fine grains by the dynamic recrystallization mechanism, in the stir region. The tensile strength of all welded specimens was greater than the tensile strength of the base metal; and indicates that there are no imperfections in the welds, as well as an appropriate microstructure in frictional stir welding that improves the mechanical properties of the welded area.
    Keywords: Friction Stir Welding, Gost 4784-97 aluminum alloy, Pin geometry, Mechanical properties
  • Amir Refahi Oskuei, Varmazyar Mostafa Pages 37-44
    In this paper design and construction of a low-budget non-contact optical measuring device by laser light source with acceptable accuracy of ±0.1mm based on optical triangulation method in structure light technique is presented. Essential tests for analyzing the effect of variation in scanning depth of field and ambient light intensity on the resulted point-cloud accuracy and recognition of the optimum values were carried out. The applied hardware equipment consists of an Arduino board microcontroller, web camera, 5mW laser light source with linear pattern and light intensity measuring sensor GY-30. Also Matlab software is used for proposed technique implementation, as an analyzer for captured data from microcontroller, image processing, point-cloud generation in VRML format. Assessing the accuracy of point cloud models and comparison with reference object is done in Geomagic Qualify software. Results showed the direct impact of studied parameters on final accuracy in thickness measurement, and the necessity of determination of the optimal values.
    Keywords: Point cloud, Dimensional Measurement, Laser, image processing, Scanning Depth of Field
  • Behzad Mohammadkhani Haji Khajehloo, Ramin Meshkabadi * Pages 45-53
    The effect of size distribution of metal powder particles on the density and strength of fabricated parts under high velocity impact loading has been investigated in this paper. Experiments have been performed on aluminum powder using gas gun apparatus. To do so, pure aluminum powder with three different sizes has been compacted and both density and strength of compacts have been compared. The obtained results show that the coarsest particle size, has the maximum value of density. To evaluate the effect of mixing powder particles with different size distributions on properties of compacts, three initial powders with different weight ratios have been mixed together. The obtained results show that the density of composite part increases as the content of powder with greater particle sizes increases, but this has no particular effect on strength. Next, a mathematical modelling using neural network method has been presented to predict the density of compacts. Through this method, obtained experimental values are used as input by the neural network method. Comparison of values predicted using this model with those obtained by experiments, represents an appropriate level of adjustment.
    Keywords: Dynamic powder compaction, Aluminum powder, Gas gun, Impact loading, Artificial Neural Network
  • Mohammad Khoran, Bahman Azarhoushang Pages 54-62
    The Single grit scratch test is one of the first experiments for the fundamental recognition of the behavior of the material and the mechanism of chip formation under the grinding process. In this Test, a grit as an agent of the grinding wheel, is involved with the workpiece. The interpretation of its results makes a significant contribution to the understanding of the grinding behavior of this material, and the mechanism of cutting. Polyether ether ketone has been considered for its unique mechanical and chemical properties in aerospace and medical engineering. One of its applications is the construction of implants in the medical industry. In this study, the effect of uncut chip thickness has been studied on the mechanism of chip formation of the Polyether ether ketone. Several tests were carried out at different depths (starting from 1 μm) and different cutting speed (5, 10 and 15 m/s). By increasing the cutting speed, a higher specific energy is required and the amount of energy at a maximum depth would be 2.5 j/mm3.
    Keywords: Grinding, Single Grit Scratch Test, Polyether Ether Ketone, Cutting Speed, specific energy